भौतिकशास्त्र

आर्द्रता म्हणजे हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण. जेव्हा पाऊस पडतो, तेव्हा वातावरणात खूप आर्द्रता असते कारण हवेत पाण्याची वाफ मोठ्या प्रमाणात असते. याउलट, जर हवेतील पाण्याची वाफ खूप कमी असेल, तर हवा शुष्क असते. हवेतील पाण्याच्या वाफेचे प्रमाण सापेक्ष आर्द्रतेद्वारे व्यक्त केले जाते.

सापेक्ष आर्द्रता म्हणजे एका विशिष्ट तापमानाला वाफेच्या आंशिक दाबाचे पाण्याच्या संतृप्त वाफेच्या दाबाशी असलेले गुणोत्तर (वाफ म्हणजे पाण्याची वाफ). सापेक्ष आर्द्रता टक्केवारीत व्यक्त केली जाते, जिचे गणितीय सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

अधिक वाचा

जर आपण नीट पाहिले तर, सुरुवातीला ज्वलनातून निघणारा धूर दिसतो. थोड्या वेळाने धूर दिसेनासा होतो. तुम्ही अत्तर वापरले आहे का? तुम्ही खोलीत अत्तर फवारले तरी, घराबाहेर असलेल्या लोकांनाही त्याचा सुगंध जाणवतो. जर आईने स्वयंपाकघरात स्वादिष्ट आणि रुचकर जेवण बनवले, तर त्याचा सुगंध शेजारच्या घरातही जाणवतो. असे का होते?

अशी इतरही अनेक उदाहरणे आहेत. जर तुम्ही स्वच्छ पाणी असलेल्या ग्लासात शाईचे काही थेंब टाकले, तर शाई किंवा खाद्यरंग पाण्यात एकसारखा पसरेल. हे आपोआप घडते. काही पूर्वीची उदाहरणे म्हणजे विसरणाच्या घटना, ज्या दैनंदिन जीवनात अनेकदा अनुभवल्या जातात. विसरण म्हणजे पदार्थांचे जास्त घनतेकडून कमी घनतेकडे जाण्याची प्रक्रिया. घनता म्हणजे पदार्थाच्या प्रति घनफळातील रेणूंची/मोलची संख्या. जास्त घनतेचे ठिकाण म्हणजे असे ठिकाण जिथे प्रति घनफळात पदार्थांचे अनेक रेणू असतात. याउलट, कमी घनतेचे ठिकाण म्हणजे असे ठिकाण जिथे प्रति घनफळात कमी रेणू असतात.

अधिक वाचा

एकअणू आदर्श वायूमधील ऊर्जा

एकअणू आदर्श वायूमधील ऊर्जा ही एकअणू आदर्श वायूच्या रेणूंची एकूण स्थानांतरण गतिज ऊर्जा असते. आदर्श वायूच्या रेणूंची एकूण स्थानांतरण गतिज ऊर्जा = प्रत्येक रेणूची सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा आणि रेणूंची संख्या (N) यांचा गुणाकार. गणितीय दृष्ट्या:

अधिक वाचा

ऊर्जा समविभाजन प्रमेय क्लर्क मॅक्सवेल यांनी सांख्यिकीय यांत्रिकीचा वापर करून सैद्धांतिकरित्या मांडले. याला प्रमेय म्हटले जाते कारण प्रयोगाद्वारे याचा कोणताही पुरावा उपलब्ध नाही. ऊर्जा विभाजनाचा अर्थ ऊर्जेचे समान वितरण असा होतो.

KE = वायूच्या रेणूंची सरासरी स्थानांतरण गतिज ऊर्जा (जूल)

k = बोल्ट्झमन स्थिरांक = 1.38 x 10 ^-23 जूल/केल्विन

T = आदर्श वायूच्या रेणूचे निरपेक्ष तापमान (केल्विन)

अधिक वाचा

दाबाव्यतिरिक्त, वायूचे स्थूल स्वरूप दर्शवणाऱ्या राशींपैकी एक म्हणजे तापमान (T). वायूच्या दाबाचे समीकरण:

अधिक वाचा

गतिज सिद्धांतानुसार, प्रत्येक पदार्थ अणू किंवा रेणूंनी बनलेला असतो आणि हे अणू किंवा रेणू सतत मुक्तपणे फिरत असतात. गतिज सिद्धांताचे हे गृहीतक वायू घटकाच्या अणू किंवा रेणूंच्या परिस्थितीशी आणि अवस्थेशी जुळते. वायू बनवणाऱ्या अणू किंवा रेणूंमधील आकर्षणाची शक्ती क्षीण असते, ज्यामुळे ते मुक्तपणे फिरू शकतात.

अधिक वाचा

लेख बॉईलचा नियम, चार्ल्सचा नियम, गे-लुसॅकचा नियम

बॉयलचा नियम

रॉबर्ट बॉईल (१६२७-१६९१) यांनी वायूचा दाब आणि आकारमान यांच्यातील संख्यात्मक संबंधाचा अभ्यास करण्यासाठी प्रयोग केले. हा प्रयोग एका बंद पात्रात ठराविक प्रमाणात वायू भरून केला जातो. एका चांगल्या अभ्यासानंतर त्यांना असे आढळले की, जर वायूचे तापमान स्थिर ठेवले, तर वायूचा दाब वाढल्यावर त्याचे आकारमान कमी होते. त्याचप्रमाणे, वायूचा दाब कमी झाल्यावर त्याचे आकारमान वाढते. वायूचा दाब हा वायूच्या आकारमानाच्या व्यस्त प्रमाणात असतो. हा संबंध बॉईलचा नियम म्हणून ओळखला जातो. गणितानुसार:

अधिक वाचा

बॉईल, चार्ल्स आणि गे-लुसॅक यांचे वायू नियम सर्व वायू स्थितींना लागू होत नाहीत, त्यामुळे आपले विश्लेषण अधिक कठीण होते. म्हणूनच, आदर्श वायू मॉडेल सादर केले आहे. आदर्श वायू दैनंदिन जीवनात अस्तित्वात नसतो; आदर्श वायू हे केवळ विश्लेषण सुलभ करण्यासाठी असलेले एक परिपूर्ण स्वरूप आहे. या आदर्श वायू संकल्पनेचे अस्तित्व आपल्याला वायूंच्या तीन नियमांमधील संबंधांचे पुनरावलोकन करण्यास देखील खरोखर मदत करते.

तापमान, आकारमान आणि वायूचा दाब यांच्यातील संबंध

वरील तीन वायू नियमांचा संदर्भ घेऊन, आपण तापमान, आकारमान आणि वायूचा दाब यांच्यातील अधिक सामान्य संबंध मिळवू शकतो.

अधिक वाचा

उष्मागतिकीच्या दुसऱ्या नियमाचे विशिष्ट विधान सर्व अपरिवर्तनीय प्रक्रियांचे वर्णन करू शकत नाही, म्हणून आपल्याला एका सामान्य विधानाची आवश्यकता आहे. हे सामान्य विधान विश्वात घडणाऱ्या सर्व अपरिवर्तनीय प्रक्रियांचे स्पष्टीकरण देईल अशी अपेक्षा आहे. उष्मागतिकीच्या दुसऱ्या नियमाचे सामान्य विधान एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यावर, एन्ट्रॉपी (S) नावाच्या राशीद्वारे मांडण्यात आले. एन्ट्रॉपीची ओळख सर्वप्रथम क्लॉसियसने करून दिली आणि ती कार्नोट चक्रावरून (परिपूर्ण कॅलरीक इंजिन) तयार करण्यात आली. क्लॉसियसच्या मते, जेव्हा प्रणालीला स्थिर तापमानावर अतिरिक्त उष्णता (Q) मिळते, तेव्हा प्रणालीमध्ये एन्ट्रॉपी बदल होतात, जे खालील समीकरणाने दर्शविले जाते:

अधिक वाचा

शीतकरण यंत्राच्या कार्यक्षमता गुणांकाबद्दलचा लेख

शीतकरण यंत्र हे एक असे यंत्र आहे जे कमी तापमानाच्या ठिकाणाहून उष्णता घेऊन ती जास्त तापमानाच्या ठिकाणी स्थानांतरित करते. ही प्रक्रिया घडण्यासाठी, यंत्राला कार्य करावे लागते, कारण उष्णता नैसर्गिकरित्या जास्त तापमानाकडून कमी तापमानाकडे वाहते. हे क्लॉसियसच्या विधानानुसार आहे:

कार्य केल्याशिवाय, शीतकरण यंत्राला कमी तापमानाच्या जागेवरून जास्त तापमानाच्या जागेवर उष्णता हस्तांतरित करणे अशक्य आहे (उष्मागतिकीचा दुसरा नियम—क्लॉसियसचे विधान).

मशीन कमी तापमानापासून (Q _L ) उच्च तापमानापर्यंत (Q _H ) उष्णता हस्तांतरित करण्यासाठी (W) कार्य करते. ऊर्जा संवर्धनाच्या नियमानुसार, Q _L + W = Q _H.

अधिक वाचा